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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-27
(45)【発行日】2024-09-04
(54)【発明の名称】検査装置および検査方法
(51)【国際特許分類】
G01N 21/952 20060101AFI20240828BHJP
【ＦＩ】
G01N21/952
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020114599
(22)【出願日】2020-07-02
(65)【公開番号】P2022012629
(43)【公開日】2022-01-17
【審査請求日】2022-12-20
(73)【特許権者】
【識別番号】509186579
【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002549
【氏名又は名称】弁理士法人綾田事務所
(72)【発明者】
【氏名】関 高輝
(72)【発明者】
【氏名】吉村 和士
(72)【発明者】
【氏名】今泉 貴正
(72)【発明者】
【氏名】林 裕之
【審査官】田中 洋介
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／１１２０５５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－０６５７８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０１００３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１８５８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２６８４８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２０４１４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８
Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状または円柱状の被検査物の外周面を検査する検査装置であって、前記被検査物を支持して前記被検査物の軸を中心に回転させる回転部と、
前記被検査物の外周面に対して傾斜した方向から、前記被検査物の外周面に光を照射する第１照明部と、前記軸に対して直交する方向から前記被検査物の外周面に光を照射する第２照明部からなる照明部と、
前記回転部によって前記被検査物が一回転される間に、前記照明部によって照射される光の照明条件である、前記第１照明部と第２照明部が照射する第１照明条件と、前記第１照明部が照射する第２照明条件であって、前記第１照明条件より照度が高くなる第２照明条件と、を連続的に変更する制御部と、
前記回転部によって前記被検査物が一回転される間に、前記第１照明条件のタイミング、および前記第２照明条件のタイミングで前記被検査物の外周面を撮像する撮像部と、
前記第１照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して取得した第１画像データ、および前記第２照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して取得した第２画像データに基づいて前記被検査物の外周面の欠陥を検出する検出部と、
を備える、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項2】
請求項１に記載の検査装置であって、前記被検査物の外周面の前記軸の方向において、
第１反射率の特性を有する第１部位と、
前記第１反射率とは異なる第２反射率の特性を有する第２部位と、
を備える前記被検査物の外周面を検査する、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項3】
請求項１に記載の検査装置であって、前記制御部は、前記回転部によって前記被検査物が一回転される間に、前記第１照明条件と、前記第１照明条件より照度が高く、前記第２照明条件より照度が低くなる第３照明条件と、前記第２照明条件と、を連続的に変更し、
前記撮像部は、前記回転部によって前記被検査物が一回転される間に、前記第１照明条件のタイミング、前記第３照明条件のタイミング、および前記第２照明条件のタイミングで前記被検査物の外周面を撮像し、
前記検出部は、前記第１画像データ、前記第３照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して取得した第３画像データ、および前記第２画像データに基づいて前記被検査物の外周面の欠陥を検出する、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項4】
請求項１に記載の検査装置であって、前記被検査物は、内燃機関のピストンである、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項5】
請求項４に記載の検査装置であって、前記ピストンは、
前記ピストンの外周面の前記軸の方向において、
硬質アルマイト処理が施された硬質アルマイト処理部位と、
機械加工が施された機械加工部位と、
黒色コーティングが施された黒色コーティング部位と、
を備える、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項6】
円筒状または円柱状の本体部を有する被検査物の外周面を検査する検査方法であって、前記被検査物の外周面に対して傾斜した方向から、前記被検査物の外周面に光を照射する第１照明部と、前記軸に対して直交する方向から前記被検査物の外周面に光を照射する第２照明部からなる照明部を備え、
前記被検査物が一回転される間に、前記被検査物に照射される光の照明条件である、前記第１照明部と第２照明部が照射する第１照明条件と、前記第１照明部が照射する第２照明条件であって、前記第１照明条件より照度が高くなる第２照明条件と、を連続的に変更し、かつ前記第１照明条件のタイミング、および前記第２照明条件のタイミングで前記被検査物の外周面を撮像する撮像ステップと、
前記第１照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して第１画像データを取得し、および前記第２照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して第２画像データを取得する画像データ処理ステップと、
前記第１画像データ、および前記第２画像データに基づいて前記被検査物の外周面の欠陥を検出する欠陥検出ステップと、
を備える、
ことを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、円筒状または円柱状の本体部を有する被検査物の外周面を検査する検査装置であって、被検査物を回転させて、明視野領域、暗視野領域、および明視野領域と暗視野領域の境界領域を撮影し、撮影された画像に基づいて被検査物の外周面の欠陥部位を検出する検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－６５７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述のような検査装置において、外周面に反射率の異なる部位を備える被検査物を検査する場合、照度条件を切り替えて撮影する必要がある。
よって、カメラ１台の場合は被検査物の一回転に対して照度条件を順に切り替えて撮像する、またはカメラと照明を照度条件数に応じて被検査物の周方向に配置する必要ある。このため、被検査物の検査に対する生産性が低下するおそれがあった。
本発明の目的の一つは、被検査物の検査に対する生産性の向上が図れる検査装置および検査方法を提供することにある。
よって、カメラ１台の場合は被検査物の一回転に対して照度条件を順に切り替えて撮像する、またはカメラと照明を照度条件数に応じて被検査物の周方向に配置する必要ある。このため、被検査物の検査に対する生産性が低下するおそれがあった。
本発明の目的の一つは、被検査物の検査に対する生産性の向上が図れる検査装置および検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するため、本発明の好ましい態様によれば、被検査物が一回転される間に、被検査物に照射される光の照明条件である、第１照明部と第２照明部が照射する第１照明条件と、第１照明部のみが照射する第１照明条件より照度が高くなる第２照明条件と、を連続的に変更し、かつ第１照明条件のタイミング、および第２照明条件のタイミングで被検査物の外周面を撮像する撮像ステップと、第１照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して第１画像データを取得し、および第２照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して第２画像データを取得する画像データ処理ステップと、第１画像データ、および第２画像データに基づいて被検査物の外周面の欠陥を検出する欠陥検出ステップと、を備える。
【発明の効果】
【0006】
よって、本発明の好ましい態様によれば、被検査物の検査に対する生産性の向上が図れるとともに、様々な種類の欠陥をより精度高く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態1の検査装置の全体構成を示す模式図である。
【図2】実施形態１の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図である。
【図3】実施形態１の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートである。
【図4】実施形態１の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。
【図5】実施形態２の検査装置の全体構成を示す模式図である。
【図6】実施形態２の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図である。
【図7】実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートである。
【図8】実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。
【図9】実施形態３の検査装置の全体構成を示す模式図である。
【図10】（ａ）は、実施形態３の検査装置の第１照明条件による撮像ステップの模式図、（ｂ）は、実施形態３の検査装置の第２照明条件による撮像ステップの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態1の検査装置の全体構成を示す模式図である。
図１は、実施形態1の検査装置の全体構成を示す模式図である。
【0009】
（検査装置の全体構成）
検査装置１は、ピストン（被検査物）７を支持して、ピストン７の軸Ｐを中心にピストン７を回転させる回転部２と、軸Ｐに対し直交する方向からピストン７の外周面へ向けて光を照射する照明装置（照明部）３と、カメラ５ａと画像データ保存部５ｂから構成される撮像部５と、画像データ処理部６ａと、第１画像データ保存部６ｂ１、第２画像データ保存部６ｂ２と、第１画像データ保存部６ｂ１に保存された画像データにより欠陥を検出する第１欠陥検出部６ｃ１、第２画像データ保存部６ｂ２に保存された画像データにより欠陥を検出する第２欠陥検出部６ｃ２と、ピストン７が一回転する間に、照明装置３を光の照明条件としての第１照明条件と第１照明条件より照度が高い第２照明条件とを連続的に変更し、第１照明条件のタイミングと第２照明条件のタイミングでピストン７の外周面を撮像するようにカメラ５ａを制御する制御装置（制御部）４から構成されている。
これにより、ピストン７の外周面のキズ、鋳巣、膨れ等の欠陥を検出する。
検査装置１は、ピストン（被検査物）７を支持して、ピストン７の軸Ｐを中心にピストン７を回転させる回転部２と、軸Ｐに対し直交する方向からピストン７の外周面へ向けて光を照射する照明装置（照明部）３と、カメラ５ａと画像データ保存部５ｂから構成される撮像部５と、画像データ処理部６ａと、第１画像データ保存部６ｂ１、第２画像データ保存部６ｂ２と、第１画像データ保存部６ｂ１に保存された画像データにより欠陥を検出する第１欠陥検出部６ｃ１、第２画像データ保存部６ｂ２に保存された画像データにより欠陥を検出する第２欠陥検出部６ｃ２と、ピストン７が一回転する間に、照明装置３を光の照明条件としての第１照明条件と第１照明条件より照度が高い第２照明条件とを連続的に変更し、第１照明条件のタイミングと第２照明条件のタイミングでピストン７の外周面を撮像するようにカメラ５ａを制御する制御装置（制御部）４から構成されている。
これにより、ピストン７の外周面のキズ、鋳巣、膨れ等の欠陥を検出する。
【0010】
図２は、実施形態１の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図である。
【0011】
（被検査物としての内燃機関のピストンの構成）
ピストン７は、反射率が高い第１反射率の特性を有する機械加工が施された機械加工部位（第１部位）７ａと、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する耐摺動性を確保するために黒色コーティングが施された黒色コーティング部位（第２部位）７ｂ、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する耐摺動摩耗性を確保するために硬質アルマイト処理が施された硬質アルマイト処理部位（第２部位）７ｃを有している。
ピストン７は、反射率が高い第１反射率の特性を有する機械加工が施された機械加工部位（第１部位）７ａと、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する耐摺動性を確保するために黒色コーティングが施された黒色コーティング部位（第２部位）７ｂ、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する耐摺動摩耗性を確保するために硬質アルマイト処理が施された硬質アルマイト処理部位（第２部位）７ｃを有している。
【0012】
図３は、実施形態１の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートである。
【0013】
（欠陥検出方法の流れ）
ステップＳ１では、制御装置４が照明装置３に対し、ピストン７が一回転する間に、所定のタイミングで、第１照明条件より照度が高い第２照明条件でピストン７の外周面へ向けて光を照射し、同時にカメラ５ａに対し、ピストン７の外周面を撮像するように指示を出す。
ステップＳ２では、制御装置４が照明装置３に対し、第２照明条件に連続して、第１照明条件でピストン７の外周面へ向けて光を照射し、同時にカメラ５ａに対し、ピストン７の外周面を撮像するように指示を出す。
ステップ３では、ピストン７が一回転する間の予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されたか否かを判定する。
予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されたときには、ステップＳ４あるいはステップＳ６へ進み、予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されていないときには、ステップＳ１へ戻る。
ステップＳ１からステップＳ３までが、撮像ステップである。
ステップＳ１では、制御装置４が照明装置３に対し、ピストン７が一回転する間に、所定のタイミングで、第１照明条件より照度が高い第２照明条件でピストン７の外周面へ向けて光を照射し、同時にカメラ５ａに対し、ピストン７の外周面を撮像するように指示を出す。
ステップＳ２では、制御装置４が照明装置３に対し、第２照明条件に連続して、第１照明条件でピストン７の外周面へ向けて光を照射し、同時にカメラ５ａに対し、ピストン７の外周面を撮像するように指示を出す。
ステップ３では、ピストン７が一回転する間の予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されたか否かを判定する。
予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されたときには、ステップＳ４あるいはステップＳ６へ進み、予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されていないときには、ステップＳ１へ戻る。
ステップＳ１からステップＳ３までが、撮像ステップである。
【0014】
ステップＳ４では、第１照明条件で撮像され、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データを結合し、取得した第１画像データＡを第１画像データ保存部６ｂ１に保存する。
ステップＳ６では、第２照明条件で撮像され、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データを結合し、取得した第２画像データＢを第２画像データ保存部６ｂ２に保存する。
このステップＳ４あるいはステップＳ６が、画像データ処理ステップである。
ステップＳ６では、第２照明条件で撮像され、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データを結合し、取得した第２画像データＢを第２画像データ保存部６ｂ２に保存する。
このステップＳ４あるいはステップＳ６が、画像データ処理ステップである。
【0015】
ステップＳ５では、第１画像データ保存部６ｂ１に保存された第１画像データＡから欠陥を検出する。
ステップＳ７では、第２画像データ保存部６ｂ２に保存された第２画像データＢから欠陥を検出する。
ステップＳ８では、検出された欠陥が、許容できる欠陥か許容できない欠陥かの合否判定を行う。
例えば、コンピューターによるディープラーニング等の手法により、欠陥の検出および合否判定を行う。
このステップＳ５あるいはステップＳ７からステップＳ８までが、欠陥検出ステップである。
ステップＳ７では、第２画像データ保存部６ｂ２に保存された第２画像データＢから欠陥を検出する。
ステップＳ８では、検出された欠陥が、許容できる欠陥か許容できない欠陥かの合否判定を行う。
例えば、コンピューターによるディープラーニング等の手法により、欠陥の検出および合否判定を行う。
このステップＳ５あるいはステップＳ７からステップＳ８までが、欠陥検出ステップである。
【0016】
図４は、実施形態１の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。
【0017】
（欠陥検出方法の動作）
欠陥検出方法は、撮像ステップ、画像データ処理ステップ、欠陥検出ステップから構成されている。
以下、動作例を順に説明する。
欠陥検出方法は、撮像ステップ、画像データ処理ステップ、欠陥検出ステップから構成されている。
以下、動作例を順に説明する。
【0018】
撮像ステップのグラフは、横軸が時間、縦軸が照明装置３の照度を示している。
なお、時刻t８までが、ピストン７の一回転に要する時間である。
まず、時刻ｔ１では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ１を画像データ保存部５ｂに保存する。
なお、第２画像データは、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する黒色コーティング部位７ｂと硬質アルマイト処理部位７ｃの画像データである。
時刻ｔ２では、照明装置３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ１を画像データ保存部５ｂに保存する。
なお、画像データａ１は、反射率が高い第１反射率の特性を有する機械加工部位７ａの画像データである。
時刻ｔ３では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ２を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ４では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ２を画像データ保存部５ｂに保存する。
なお、時刻t８までが、ピストン７の一回転に要する時間である。
まず、時刻ｔ１では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ１を画像データ保存部５ｂに保存する。
なお、第２画像データは、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する黒色コーティング部位７ｂと硬質アルマイト処理部位７ｃの画像データである。
時刻ｔ２では、照明装置３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ１を画像データ保存部５ｂに保存する。
なお、画像データａ１は、反射率が高い第１反射率の特性を有する機械加工部位７ａの画像データである。
時刻ｔ３では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ２を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ４では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ２を画像データ保存部５ｂに保存する。
【0019】
時刻ｔ５では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ３を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ６では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ３を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ７では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ４を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ８では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ４を画像データ保存部５ｂに保存する。
つぎに、画像データ処理ステップでは、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データａ１－ａ４を、あるいは、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データｂ１－ｂ４までを結合し、取得した第１画像データＡと第２画像データＢを第１画像データ保存部６ｂ１と第２画像データ保存部６ｂ２に保存する。
時刻ｔ６では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ３を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ７では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ４を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ８では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ４を画像データ保存部５ｂに保存する。
つぎに、画像データ処理ステップでは、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データａ１－ａ４を、あるいは、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データｂ１－ｂ４までを結合し、取得した第１画像データＡと第２画像データＢを第１画像データ保存部６ｂ１と第２画像データ保存部６ｂ２に保存する。
【0020】
欠陥検出ステップでは、第１画像データ保存部６ｂ１と第２画像データ保存部６ｂ２に保存された第１画像データＡと第２画像データＢから、欠陥を検出する。
さらに、検出された欠陥が、許容できる欠陥か許容できない欠陥かの合否判定を行う。
検出された欠陥が、許容できない欠陥の場合には、そのピストン７は、廃棄処分となる。
さらに、検出された欠陥が、許容できる欠陥か許容できない欠陥かの合否判定を行う。
検出された欠陥が、許容できない欠陥の場合には、そのピストン７は、廃棄処分となる。
【0021】
次に、作用効果を説明する。
実施形態１の検査装置および検査方法においては、以下に列挙する作用効果を奏する。
実施形態１の検査装置および検査方法においては、以下に列挙する作用効果を奏する。
【0022】
（１）ピストン７を支持してピストン７の軸を中心に回転させる回転部２と、ピストン７の外周面へ向けて光を照射する照明装置３と、ピストン７が一回転される間に、照明装置３により照射される光の照明条件としての第１照明条件と、第１照明条件より照度が高い第２照明条件とを連続的に変更する制御装置４と、第１照明条件のタイミングおよび第２照明条件のタイミングでピストン７の外周面を撮像する撮像部５と、第１照明条件で撮像した複数の画像データａ１－ａ４を結合して第１画像データＡと第２照明条件で撮像した複数の画像データｂ１－ｂ４を結合して第２画像データＢを取得する画像データ処理部６ａと、第１画像データＡと第２画像データＢに基づいて、ピストン７の外周面の欠陥を検出する第１欠陥検出部６ｃ１、第２欠陥検出部６ｃ２とを備え、第１照明条件と第２照明条件を連続的に変更し、第１照明条件と第２照明条件のタイミングでピストンの外周面を撮像する撮像ステップと、第１照明条件で撮像した複数の画像データａ１－ａ４を結合して第１画像データＡと第２照明条件で撮像した複数の画像データｂ１－ｂ４を結合して第２画像データＢを取得する画像データ処理ステップと、第１画像データＡと第２画像データＢに基づいて、ピストン７の外周面の欠陥を検出する欠陥検出ステップとを有するようにした。
よって、ピストン７の外周面の欠陥の検出を、安価な設備で行うことができ、生産性を高めることができる。
よって、ピストン７の外周面の欠陥の検出を、安価な設備で行うことができ、生産性を高めることができる。
【0023】
（２）第１照明条件で撮像されるピストン７の第1反射率を有する機械加工部位７ａの第１画像データＡと、第１照明条件より照度が高い第２照明条件で撮像される第1反射率より反射率が低いピストン７の黒色コーティング部位７ｂ、硬質アルマイト処理部位７ｃの第２画像データＢにより、ピストン７の外周面の欠陥の検出をおこなうようにした。
よって、ピストン７の外周面の欠陥の検出を、精度良く検出できる。
よって、ピストン７の外周面の欠陥の検出を、精度良く検出できる。
【0024】
〔実施形態２〕
図５は、実施形態２の検査装置の全体構成を示す模式図であり、図６は、実施形態２の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図であり、図７は、実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートであり、図８は、実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。
実施形態１では、第１照明条件で撮像されるピストン７の第1反射率を有する機械加工部位７ａの第１画像データＡと、第１照明条件より照度が高い第２照明条件で撮像される第1反射率より反射率が低いピストン７の黒色コーティング部位７ｂ、硬質アルマイト処理部位７ｃの第２画像データＢとにより、ピストン７の外周面の欠陥の検出をおこなうようにしたが、実施形態２では、第１照明条件で撮像されるピストン７の第1反射率を有する機械加工部位（第１部位）７ｄの第１画像データＡと、第１照明条件より照度が高い第２照明条件で撮像される第1反射率より反射率が低いピストン７の黒色コーティング部位（第２部位）７ｅの第２画像データＢと、第１照明条件より照度が高く、第２照明条件より照度が低い第３照明条件で撮像される硬質アルマイト処理部位（第３部位）７ｆの第３画像データＣとにより、ピストン７の外周面の欠陥の検出をおこなうようにした。
図５は、実施形態２の検査装置の全体構成を示す模式図であり、図６は、実施形態２の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図であり、図７は、実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートであり、図８は、実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。
実施形態１では、第１照明条件で撮像されるピストン７の第1反射率を有する機械加工部位７ａの第１画像データＡと、第１照明条件より照度が高い第２照明条件で撮像される第1反射率より反射率が低いピストン７の黒色コーティング部位７ｂ、硬質アルマイト処理部位７ｃの第２画像データＢとにより、ピストン７の外周面の欠陥の検出をおこなうようにしたが、実施形態２では、第１照明条件で撮像されるピストン７の第1反射率を有する機械加工部位（第１部位）７ｄの第１画像データＡと、第１照明条件より照度が高い第２照明条件で撮像される第1反射率より反射率が低いピストン７の黒色コーティング部位（第２部位）７ｅの第２画像データＢと、第１照明条件より照度が高く、第２照明条件より照度が低い第３照明条件で撮像される硬質アルマイト処理部位（第３部位）７ｆの第３画像データＣとにより、ピストン７の外周面の欠陥の検出をおこなうようにした。
【0025】
このため、図５の検査装置の全体構成を示す模式図に示すように、検査装置１の検出部６は、実施形態１の検査装置１の検出部６の第１、２画像データ保存部６ｂ１、６ｂ２と第１、２欠陥検出部６ｃ１、６ｃ２に加え、第３画像データ保存部６ｂ３と第３欠陥検出部６ｃ３を備えている。
また、図７に示す欠陥検出方法の流れを示すフローチャートにおいても、実施形態１に加え、第３照明条件による撮像のステップＳ９、第３画像データＣ取得のステップＳ１０、第３画像データＣからの欠陥検出のステップＳ１１を備えている。
さらに、図８の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートにおいては、時刻t９までが、ピストン７の一回転に要する時間であり、画像データとしては、画像データａ１－ａ３、ｂ１－ｂ３、ｃ１－ｃ３の３種類を有し、それぞれの画像データを結合することにより、第１画像データＡ、第２画像データＢ、第３画像データＣを取得するようになっている。
その他の構成は、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
また、図７に示す欠陥検出方法の流れを示すフローチャートにおいても、実施形態１に加え、第３照明条件による撮像のステップＳ９、第３画像データＣ取得のステップＳ１０、第３画像データＣからの欠陥検出のステップＳ１１を備えている。
さらに、図８の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートにおいては、時刻t９までが、ピストン７の一回転に要する時間であり、画像データとしては、画像データａ１－ａ３、ｂ１－ｂ３、ｃ１－ｃ３の３種類を有し、それぞれの画像データを結合することにより、第１画像データＡ、第２画像データＢ、第３画像データＣを取得するようになっている。
その他の構成は、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
【0026】
次に、作用効果を説明する。
実施形態２の検査装置および検査方法においては、実施形態１の作用効果に加え、以下に列挙する作用効果を奏する。
実施形態２の検査装置および検査方法においては、実施形態１の作用効果に加え、以下に列挙する作用効果を奏する。
【0027】
（１）第１照明条件と第２照明条件、第３照明条件を連続的に変更し、第１照明条件と第２照明条件、第３照明条件のタイミングでピストンの外周面を撮像する撮像ステップと、第１照明条件で撮像した複数の画像データａ１－ａ３を結合して第１画像データＡと第２照明条件で撮像した複数の画像データｂ１－ｂ３を結合して第２画像データＢと第３照明条件で撮像した複数の画像データｃ１－ｃ３を結合して第３画像データＣを取得する画像データ処理ステップと、第１画像データＡと第２画像データＢ、第３画像データＣに基づいて、ピストン７の外周面の欠陥を検出する欠陥検出ステップを有するようにした。
よって、より高精度、高精細の撮像をすることができ、欠陥検出の精度を向上することができる。
よって、より高精度、高精細の撮像をすることができ、欠陥検出の精度を向上することができる。
【0028】
〔実施形態３〕
図９は、実施形態３の検査装置の全体構成を示す模式図であり、図１０（ａ）は、実施形態３の検査装置の第１照明条件による撮像ステップの模式図、図１０（ｂ）は、実施形態３の検査装置の第２照明条件による撮像ステップの模式図である。
実施形態１とは、異なり、図９の検査装置の全体構成を示す模式図に示すように、照明装置３が、ピストン７の傾斜した上方から光を照射する第１照明装置（第１照明部）３ａと、軸Ｐに対し直交する方向から光を照射する第２照明装置（第２照明部）３ｂと、ピストン７の傾斜した下方から光を照射する第３照明装置（第１照明部）３ｃとから構成されるようにしている。
図９は、実施形態３の検査装置の全体構成を示す模式図であり、図１０（ａ）は、実施形態３の検査装置の第１照明条件による撮像ステップの模式図、図１０（ｂ）は、実施形態３の検査装置の第２照明条件による撮像ステップの模式図である。
実施形態１とは、異なり、図９の検査装置の全体構成を示す模式図に示すように、照明装置３が、ピストン７の傾斜した上方から光を照射する第１照明装置（第１照明部）３ａと、軸Ｐに対し直交する方向から光を照射する第２照明装置（第２照明部）３ｂと、ピストン７の傾斜した下方から光を照射する第３照明装置（第１照明部）３ｃとから構成されるようにしている。
【0029】
このため、図１０（ａ）に示す第１照明条件による撮像ステップでは、第１照明装置３ａと第２照明装置３ｂが低い照度で光を照射し、撮像することにより、ピストン７の上部の機械加工部位７ａである面取部の外周部における鋳巣欠陥を検出することができる。
また、図１０（ｂ）に示す第２照明条件による撮像ステップでは、第１照明装置３ａと第３照明装置３ｃが高い照度で光を照射して撮像することにより、影を生成することで、ピストン７の黒色コーティング部位７ｂである側面外周部における膨れ欠陥を検出することができる。
その他の構成は、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
また、図１０（ｂ）に示す第２照明条件による撮像ステップでは、第１照明装置３ａと第３照明装置３ｃが高い照度で光を照射して撮像することにより、影を生成することで、ピストン７の黒色コーティング部位７ｂである側面外周部における膨れ欠陥を検出することができる。
その他の構成は、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
【0030】
次に、作用効果を説明する。
実施形態３の検査装置および検査方法においては、実施形態１の作用効果に加え、以下に列挙する作用効果を奏する。
実施形態３の検査装置および検査方法においては、実施形態１の作用効果に加え、以下に列挙する作用効果を奏する。
【0031】
（１）照明装置３が、ピストン７の傾斜した上方から光を照射する第１照明装置３ａと、軸Ｐに対し直交する方向から光を照射する第２照明装置３ｂと、ピストン７の傾斜した下方から光を照射する第３照明装置３ｃとから構成されるようにし、第１照明条件では、第１照明装置３ａと第２照明装置３ｂを低い照度で光を照射して撮像し、第２照明条件では、第１照明装置３ａと第３照明装置３ｃを高い照度で光を照射して撮像するようにした。
よって、様々な種類の欠陥をより精度高く検出することができる。
よって、様々な種類の欠陥をより精度高く検出することができる。
【0032】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0033】
１ 検査装置
２ 回転部
３ 照明装置（照明部）
３ａ 第１照明装置（第1照明部）
３ｂ 第２照明装置（第２照明部）
３ｃ 第３照明装置（第１照明部）
４ 制御装置（制御部）
５ 撮像部
６ 検出部
７ ピストン（被検査物）
７ａ 機械加工部位（第１部位）
７ｂ 黒色コーティング部位（第２部位）
７ｃ 硬質アルイマイト部位（第２部位）
７ｄ 機械加工部位（第１部位）
７ｅ 黒色コーティング部位（第２部位）
７ｆ 硬質アルイマイト部位（第３部位）
Ａ 第１画像データ
Ｂ 第２画像データ
Ｃ 第３画像データ
Ｐ 軸
２ 回転部
３ 照明装置（照明部）
３ａ 第１照明装置（第1照明部）
３ｂ 第２照明装置（第２照明部）
３ｃ 第３照明装置（第１照明部）
４ 制御装置（制御部）
５ 撮像部
６ 検出部
７ ピストン（被検査物）
７ａ 機械加工部位（第１部位）
７ｂ 黒色コーティング部位（第２部位）
７ｃ 硬質アルイマイト部位（第２部位）
７ｄ 機械加工部位（第１部位）
７ｅ 黒色コーティング部位（第２部位）
７ｆ 硬質アルイマイト部位（第３部位）
Ａ 第１画像データ
Ｂ 第２画像データ
Ｃ 第３画像データ
Ｐ 軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】